Tirar de un objeto con un dinamómetro – peso, rozamiento y alargamiento del resorte

Qué muestra

Un dinamómetro funciona porque el alargamiento de su resorte es proporcional a la fuerza aplicada (ley de Hooke), de modo que la escala puede marcarse en newtons. Cuando el dinamómetro tira de un bloque que sigue quieto, el rozamiento estático crece hasta igualar exactamente la tracción: las dos fuerzas se equilibran y el bloque permanece en reposo. Solo cuando la tracción supera el rozamiento estático máximo, μ·P, el bloque empieza a deslizarse, y entonces el rozamiento dinámico es algo menor. El peso es P = m·g con g = 9,81 N/kg, así que un bloque más pesado o una superficie más rugosa necesitan una fuerza mayor para empezar a moverse.

Cómo usarla

Elige la Masa del objeto y una Superficie de contacto y arrastra despacio el gancho del dinamómetro hacia la derecha mientras observas la lectura y la flecha del rozamiento. Anota la mayor fuerza con la que el bloque todavía no se mueve y compara las cuatro superficies con la misma masa, y la misma superficie con masas distintas. Deja activado Mostrar flechas de fuerza para que el alumnado vea dos fuerzas iguales y opuestas mientras el bloque está en reposo, y usa Pausa para leer los valores.

Parámetros que puedes cambiar

• Masa del objeto 0,2–5 kg
• Superficie de contacto Hielo (muy lisa), Madera, Hormigón, Alfombrilla de goma (muy rugosa)
• Fuerza de tracción inicial 0–50 N
• Mostrar flechas de fuerza

Preguntas para explorar

1. Si tiras con 3 N y el bloque no se mueve, ¿cuánto vale la fuerza de rozamiento que actúa sobre él?
2. ¿Cómo cambia la fuerza necesaria para que el bloque empiece a deslizarse sobre madera si duplicas la masa?
3. ¿Qué superficie necesita la menor tracción para que el bloque empiece a deslizarse y qué indica eso sobre su coeficiente de rozamiento?